海水淡水化、軟化、脱塩技術の3つの違い

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この投稿は、2018年2月11日14時51分にliuquan1100によって最終的に編集されました。水質汚染がますます深刻化し、水不足の問題も顕著になる中、海水を利用する技術などが徐々に注目を集めています。では、海水を利用するための具体的な技術にはどのようなものがあるのでしょうか？水処理業界で言われる海水淡水化、海水軟化、脱塩の3つには、一体どのような違いがあるのでしょうか？人が飲む水の塩分濃度は海水のそれよりもはるかに低く、海水の塩分濃度が高すぎるため、そのまま飲むことはできません。では、海水の塩分濃度とは何でしょうか？海水の塩分濃度とは、海水中に含まれる全ての溶解固形物の量と海水の重量との比率であり、通常は1キログラムの海水中に含まれるグラム数で表されます。人々は塩分濃度を使って、海水に含まれる塩類物質の質量分率を表します。世界の海洋の平均塩分濃度は35‰ですが、人々が飲用する水や工業用に使われる水の塩分濃度は、海水のそれよりもはるかに低いです。また、天然の海水の炭酸塩硬度は70から90dHの間ですが、私たちが使用する地表水の硬度は25dHを超えてはならないため、海水は軟化処理と脱塩処理を経て初めて利用できます。海水淡水化の最も直接的な表れは、水質の導電率を下げることであり、これは水以外に含まれる物質、すなわち陰イオンや陽イオン、そして一部の非電解質を対象としています。海水淡水化とは、海水から塩分を除去して淡水を生産する技術であり、水資源の利用を拡大するための有効な手段です。これにより淡水の総量が増加し、時間や場所、気候の影響を受けずに安定した供給が可能になります。また、水質も良好で価格も徐々に合理的になるため、沿岸地域の住民の飲料水や工業用ボイラーの補水など、安定した水供給を確保することができます。主な技術手法には、蒸留法、電気浸透法、逆浸透法などがある。）。海水の軟化は導電率と直接的な関係はなく、主にカルシウムやマグネシウムイオンといった水の硬度を下げるためのものです。ナトリウムイオンや水素イオンなどを用いたイオン交換によってこれらのイオンを置き換えることができるため、導電率への影響はほとんどありません。以下は、海水淡水化、海水軟化、脱塩の3つの違いに関するさらなる分析です。海水淡水化とは、簡単に言えば塩水を淡水にすることであり、最も直接的な特徴は水の導電率が低下することで、主に水の塩分濃度を下げるためのものです。海水淡水化とは、海水から塩分を除去して淡水を製造することです。水資源の利用を実現するオープンソースの付加技術で、淡水の総量を増やすことができ、時間や場所、気候の影響を受けず、沿岸地域の住民の飲料水や工業用ボイラーの補水など、安定した給水を確保できる。海水から淡水を得る過程を海水淡水化という。現在用いられている海水淡水化法には、海水凍結法、電気浸透法、蒸留法、逆浸透法がある。現在、逆浸透膜を利用する逆浸透法は、装置がシンプルでメンテナンスが容易、かつ装置がモジュール化されているという利点から急速に市場を席巻し、徐々に蒸留法に取って代わって最も広く利用される方法となっている。世界には20種類以上の海水淡水化技術が存在し、逆浸透法、低多段効用法、多段フラッシュ法、電気浸透法、加圧蒸気蒸留法、露点蒸発法、水力発電との併用、熱膜発電との併用、さらには原子力、太陽光、風力、潮力を利用した海水淡水化技術などが含まれる。また、微濾過、超濾過、ナノ濾過などの前処理および後処理工程もある。大きな分類で見ると、主に蒸留法（熱法）と膜法の2つに分かれ、その中でも低多効蒸留法、多段フラッシュ蒸発法、逆浸透膜法が世界の主流技術となっています。一般的に、低多効法は省エネであり、海水の前処理要件が少なく、淡水の品質が高いという利点がある。逆浸透膜法は投資額が少なく、エネルギー消費も少ないという利点があるが、海水の前処理要件が高い。多段フラッシュ法は技術が成熟しており、運転が安定し、装置の生産能力が高いという利点があるが、エネルギー消費がやや多い。一般的に、低多効蒸留法と逆浸透膜法が将来の方向性と考えられている。海水軟化とは、その名の通り硬水を軟化させることであり、導電率とは直接的な関係はなく、主に水の硬度を下げるためのものです。海水中には大量のカルシウム、マグネシウム、炭酸水素イオン、硫酸イオンが含まれており、これにより海水淡水化処理時に淡水化装置の熱交換管の壁面や膜表面に、硬質スケールであるCaSO4や軟質スケール（CaCO3およびMg(OH)2）が生成されます。これが熱伝達効率や膜の流量を低下させ、装置の正常な運転に支障をきたします。したがって、海水の前処理段階で海水を軟化させ、そこに含まれるカルシウムやマグネシウムイオンを除去することは、装置の長期的かつ安定した運用、エネルギーの節約、そして経済的コストの削減において重要な意味を持ちます。脱塩とは、「化学塩」を除去する方法またはプロセスのことです。脱塩とは、大まかに言えば「塩」を除去する方法やプロセスのことで、ここでいう「塩」とは、一般的に使われる食塩だけでなく、より広義の「化学塩」のことであり、簡単に言えば水中の陰イオンと陽イオンを取り除くことです。海水から淡水を得ること、つまり実際には海水の淡水化を指します。